books thermal solar collector
If you do not find what you're looking for, you can use more accurate words.
مجمع الطاقة الشمسية الحرارية (Info)
مجمع الطاقة الشمسية الحرارية هو مجمع يتم تصميمه لتجميع الحرارة عن طريق امتصاص أشعة الشمس. والمجمع هو جهاز يهدف لتحويل الطاقة الحرارية الموجودة في أشعة الشمس أو الإشعاع الشمسي إلى صورة أكثر قابلية للاستخدام والتخزين. هذه الطاقة تكون على هيئة أشعة كهرومغناطيسية تتراوح أطوالها الموجية بين الأشعة تحت الحمراء (الطويلة) إلى الأشعة الفوق بنفسجية (القصيرة). وتصل كمية الطاقة الشمسية التي تضرب سطح الأرض إلى حوالي 1000 واط لكل متر مربع تحت السماء الصافية وهذا يتوقف على الظروف الجوية والموقع واتجاه السطح.
تعتبر ألواح شمسية لتسخين المياه المعروفة بالسخانات الشمسية أحد الأشكال الشائعة لمجمعات الطاقة الشمسية الحرارية المستخدمة في المنازل، ولكن مصطلح "مجمع الطاقة الشمسية الحرارية" قد يشير أيضاً إلى تركيبات أكثر تعقيداً لتركيز وتجميع الطاقة الشمسية الحرارية مثل جهاز مكافئ الطاقة الشمسية ، أحواض الطاقة الشمسية، أبراج الطاقة الشمسية ،أو إلى تركيبات أقل تركيزا للحرارة وأقل تعقيداً مثل التدفئة الشمسية للهواء وبرج التيار الهوائي الصاعد شمسيا. كما وتستخدم محطات الطاقة الشمسية عادة المجمعات الأكثر تعقيداً لتوليد الكهرباء عن طريق تسخين الماء لإنتاج البخار والذي يحرك التوربين المتصلة بمولد كهربائي. وعادة ما تستخدم المجمعات الأقل تعقيداً في المباني السكنية والتجارية للتدفئة الإضافية للمباني عمودية على أشعة الشمس.
أنواع المجمعات الشمسية المستخدمة لتجميع الحرارة
تقع المجمعات الشمسية في فئتين عامتين: غير المركزة والمركزة. في النوع غير المركز، تكون منطقة التجميع (أي المنطقة التي تعترض الإشعاع الشمسي) هي نفس منطقة الامتصاص (أي المنطقة التي تمتص الإشعاع). وفي مثل هذه الأنواع، تمتص لوحة الطاقة الشمسية بأكملها الضوء. وتستخدم مجمعات الألواح المسطحة ومجمعات الأنابيب المفرغة لتجميع الحرارة لأغراض تدفئة المباني أو لتدفئة المياه المنزلية أو للتبريد باستخدام مبردات الامتصاص.
مجمع التخزين المتكامل (ICS)
التخزين بالمجمع المتكامل هو وسيلة لتخزين الطاقة الحرارية داخل مجمع. وعلى الرغم من أن المجمع الحراري القياسي لديه بعض السعة التخزينية داخل الأنابيب الخاصة به، إلاّ أن مجمع التخزين المتكامل يعمل من خلال إمّا أنابيب كبيرة الحجم أو قنوات صندوق مستطيل كبيرة من أجل زيادة السعة التخزينية للسائل داخل المجمع. وهذا يسمح لتوفر قدرة حرارية إضافية دون الحاجة إلى خزان معزول منفصل.
مجمعات الألواح المسطحة
مجمعات الألواح المسطحة، التي تم تطويرها بواسطة هوتيل وويلير عام 1950، تعد النوع الأكثر شيوعاً. وهي تتكون من (1) لوح مسطح داكن لامتصاص الطاقة الشمسية، (2) غطاء شفاف يسمح للطاقة الشمسية بالمرور ولكنه يقلل من فقدان الحرارة، (3) سائل لنقل الحرارة (الهواء، مضاد التجمد، أو الماء) لإزالة الحرارة من لوح الامتصاص، (4) داعم أو غطاء لعزل الحرارة. ويتكون لوح الامتصاص من صحيفة امتصاص رقيقة (من بوليمرات ثابتة حرارياً، ألومنيوم، صلب أو نحاس، والتي يتم طلائها بطلاء أسود لامع أو انتقائي) مدعومة في كثير من الأحيان بشبكة أو ملف من أنابيب بها سائل موضوعة في غلاف معزول من الزجاج أو غطاء من البولي كربونات. وفي ألواح تسخين المياه، عادة ما يتم تمرير السائل خلال أنابيب لنقل الحرارة من لوح الامتصاص إلى خزان مياه معزول. وقد يتحقق ذلك مباشرة أو عن طريق مبادل حراري. معظم الشركات المصنعة لحرارة الهواء وبعض الشركات المصنعة لحرارة المياه لديها لوح امتصاص مغمور كلياً مكون من لوحتين من المعدن يمر بينهما السائل. ولأن منطقة التبادل الحراري أكبر، فإنها قد تكون أكثر كفاءة قليلاً من ألواح الامتصاص التقليدية.
يمر ضوء الشمس عبر الواجهات الزجاجية ويضرب لوح الامتصاص، والذي حينما يسخن يحول الطاقة الشمسية إلى طاقة حرارية. ويتم نقل الحرارة إلى السائل الذي يمر خلال الأنابيب المتصلة بلوح الامتصاص. وعادة ما يتم طلاء ألواح الامتصاص "بطلاءات انتقائية"، والتي بدورها تمتص وتحتفظ بالحرارة بدرجة أفضل من الطلاء الأسود العادي. وعادة ما تصنع ألواح الامتصاص من معدن – النحاس أو الألومنيوم- لأن هذا ال[[معدن موصل جيد للحرارة. ويعتبر النحاس أكثر تكلفة ولكنه موصل أفضل وأقل عرضة للتآكل مقارنة بالألومنيوم. وفي المواقع التي يتوفر فيها معدلات متوسطة من الطاقة الشمسية ، يكون حجم مجمعات الألواح المسطحة تقريباً نصف إلى واحد قدم مربع لكل جالون من استخدام الماء الساخن يومياً.
هناك عدد من تشكيلات أنابيب الامتصاص:
